计算机系统基础 C Programming Lab • TonyYin's Blog

C Programming Lab 是计算机系统基础的第一个 lab，主要考察 C 语言编程能力，包括一些内存管理、用指针实现队列数据结构的方法。

在解压.tar压缩包，进入工作目录后，就可以在 x86 架构的 Linux 环境下完成此 lab 了。

对于运行在 Apple Silicon 芯片上的 MacOS 系统，可以参考这篇博文 ↗ 进行配置环境。

另外，也可以考虑使用：

WSL2
云服务器
希冀平台提供的云服务器

写前须知

文件说明

只需要修改并提交这三个文件，

Makefile
queue.h：加入想引入的新字段。
queue.c：队列函数的实现。

其他文件的用法详见 README 文档。

使用qtest

qtest 提供了一个命令解释器，可用来创建和操作队列。运行以下命令查看命令行选项列表：

./qtest -h

plaintext

当您执行 ./qtest 后，也可以输入 help 来查看可用命令列表。比如：

./qtest

new
ih 3
ih 1
ih 2

bash

如果出现错误，则会自动输出错误信息，供调试。

自动测评程序

在初步调试之后，下面的命令用来检查代码的正确性：

make test

bash

这里实际上是在 make 之后运行了 ./driver.py 脚本，注意这是在 Python2 标准下编写的。

另外，这些本地测试点在 /traces 目录下的 .cmd 文件中，可供调试参考。

更新 Makefile

首先要修正压缩包中提供的 Makefile 文件，根据 README和 Makefile中的提示可完成。

在 qtest 的依赖项中添加 queue.o：

qtest: qtest.c report.c console.c harness.c queue.o

makefile

在链接过程中加入 queue.o：

$(CC) $(CFLAGS) -o qtest qtest.c report.c console.c harness.c queue.o

makefile

要验证 Makefile 是否正确，在终端运行 make，如果正确，则应该得到：

gcc -O0 -g -Wall -Werror -o qtest qtest.c report.c console.c harness.c queue.o
tar -cf handin.tar queue.c queue.h Makefile

plaintext

类似的结果，没有任何错误信息。

更新 queue.h

要在 queue_t 类型中，声明 tail 和 size 两个元素，原因：

由于 q_insert_tail 要求 $\mathcal{O}(1)$ 复杂度，不能遍历整个链表
用于实现 q_size函数。

typedef struct {
    list_ele_t *head;
    list_ele_t *tail;
    int size;
} queue_t;

q_new

功能：创建一个新的空队列。

易错点：

检查 malloc 返回值是否为 NULL
初始化：队列的 size 设置为 0，head 和 tail指针都初始化为 NULL

q_free

功能：释放队列使用的所有内存。

易错点：

遍历链表，并逐一释放元素，同时最后释放队列结构本身。
特殊处理 q 为 NULL 的情况（之后函数也一样）

q_insert_head

功能：尝试在队列头部插入一个新元素。

易错点：

特殊处理 q 为 NULL 的情况
检查 malloc 返回值是否为 NULL
如果只有一个元素，要更新 tail 指针。

q_insert_tail

功能：尝试在队列头部插入一个新元素。

跟上面没啥区别。

q_remove_head

功能：从队列头部移除一个元素，并在移除成功时将值存储到 vp.

易错点：

特殊处理队列为空、q 为 NULL 的情况
特殊处理 vp 为 NULL 的情况

q_size

功能：返回队列中元素的数量。

易错点：

特殊处理 q 为 NULL 的情况

q_reverse

功能：反转队列元素。

易错点：

实现这个功能无需双向链表
注意设定 q->head->next = NULL，避免成环

评分结果

将工作目录的 handle.tar 上传到希冀平台，

# 进入目录
cd /mnt/cgshare

# 解压缩
tar xvf handin.tar

# 复制到桌面
cp Makefile queue.c queue.h ~/Desktop

bash

提交评测，得到以下结果

---    Trace        Points
+++ TESTING trace trace-00-make    
---    trace-00-make    7/7
+++ TESTING trace trace-01-ops    
---    trace-01-ops    6/6
+++ TESTING trace trace-02-ops    
---    trace-02-ops    6/6
+++ TESTING trace trace-03-ops    
---    trace-03-ops    6/6
+++ TESTING trace trace-04-ops    
---    trace-04-ops    6/6
+++ TESTING trace trace-05-ops    
---    trace-05-ops    6/6
+++ TESTING trace trace-06-robust    
---    trace-06-robust    7/7
+++ TESTING trace trace-07-robust    
---    trace-07-robust    7/7
+++ TESTING trace trace-08-robust    
---    trace-08-robust    7/7
+++ TESTING trace trace-09-malloc    
---    trace-09-malloc    7/7
+++ TESTING trace trace-10-malloc    
---    trace-10-malloc    7/7
+++ TESTING trace trace-11-malloc    
---    trace-11-malloc    7/7
+++ TESTING trace trace-12-perf    
---    trace-12-perf    7/7
+++ TESTING trace trace-13-perf    
---    trace-13-perf    7/7
+++ TESTING trace trace-14-perf    
---    trace-14-perf    7/7

plaintext

代码

TonyYin0418 / 2025-SPRING-Introduction-to-Computer-System

Waiting for api.github.com...

???

?????